教育工作者与问题解决者

马特·艾伦(Matt Allen)生于加州中央山谷(Central Valley)圣华金河(San Joaquin River)流域的一座小城——斯托克顿市(Stockton),他对学习的热情成就了他在研究和教育领域的职业生涯。今天,他仍热衷于分享知识并激励一代又一代的工程师。

你为什么要做你所从事的工作?

我希望能够影响别人,我的工作恰好使我有机会能实现这一愿望。根据我的研究计划,我期望创造出能帮助工程师解决具有挑战性的各种新问题的技术,成就前所未有的事业,解密非线性振动和旋转机械等先前无法理解的现象。我喜欢教书育人,因为当学生站在人生的十字路口,对未来之路茫然失措,也对将来能给社会做什么样的贡献毫无计划时,我能做他们人生之路上的领航人。我期望能激励他们追求卓越,克服重重困难,不断学习新知识,成为优秀的人。

““我喜欢教书育人,因为当学生站在人生的十字路口,对未来之路茫然失措,也对将来能给社会做什么样的贡献毫无计划时,我能做他们人生之路上的领航人。”——马特·艾伦(Matt Allen),威斯康星大学工程物理系副教授

你在工作中遇到的独特挑战是什么?

通过整合各种新方法,尽一切可能解决非线性动力学领域最棘手的问题,以及其他人历经数年的努力仍未能解决的问题。


马特·艾伦(Matt Allen)

公司和职位:威斯康星大学工程物理系副教授

地点: 麦迪逊市

学历:
2001-2005年:佐治亚理工学院机械工程硕士、博士学位

1994 – 1995,
1998-2001年:机械工程理学学士学位:杨百翰大学优等毕业生

先前的工作经历
2005-2006年:美国桑迪亚国家实验室博士后成员
2000-2001年:图案化的纤维复合材料/New Revolution Golf,碳纤维复合材料测试和设计工程师。


艾伦教授闲暇时喜欢速降滑雪、徒步旅行、山地自行车骑行等运动,最近他还参加了小船航行活动。

对于你所做的事,什么是最具挑战性的?

研究工作极其艰辛。我们与全球各地的杰出人才展开激烈的竞争,在攻克各种难题时争做第一,但当我们取得真正的成功,这确实很值得。例如,十年前我因螺栓连接问题开始探索非线性的奥秘。我们试图利用螺栓连接模拟基本有限元模型,即使采用了计算机集群,计算工作也花了很长时间。仿真工作最终完成后,我们发现响应结果与线性系统的结果非常相似。十年后的今天,我们利用此类系统的拟线性,估算一秒内的动态响应。现在,我们可以通过深入探索此类模型,了解接头究竟以何种方式对结构产生影响。

同理,2006年我们开始重新讨论二十世纪六十年代以来提出的子结构法,该法通过实验模拟子结构,并将实验模型与有限元模型相结合。我们找到了一种新的子组件耦合法,此法使子组件在出现测量误差的情况下能变得更稳健,也使我们即使在子组件之间的接口连续的情况下能实现子组件耦合。

目前,此法称为传输模拟法,已开始被全美和欧洲地区的研究人员推广使用。

 

你的最大成就是什么?为什么?

或许上述传输模拟法现已对社会产生了最广泛的影响。“准静态模态分析”法(即用于分析接头的上述方法)也正成为一种重要的分析法。

我最大的满足感来自我与学生们的相互交流,看着他们都能从事伟大的事业,我感到莫大的满足。这份成就不是我们,而是他们的。

 

你个人有没有什么雄心壮志?

当然有,太多了。目前我们通过实验在探索和了解非线性系统方面所取得的成果太少了。有些方法很好,但仅针对某些类型的系统,目前没有一种方法对我们在该行业中遇到的常见非线性有效。非线性系统模拟也是这种情况。方法确实有,但进展缓慢(计算层面的成本非常高),并且对我们所设的目标没有任何启发。

 

你曾做过哪些最明智和最不明智的决策?

我曾做过的最明智的决策就是和我太太结婚并育有两个孩子,担任桑迪亚国家实验室的博士后研究员,以及在威斯康星麦迪逊大学执教。最不明智的决策就是答应了太多事情。

 

您最近做的一个项目是什么?

螺栓连接(见下文)以及飞机蒙皮非线性项目。

 

请介绍一下您与美国国家航空航天局(NASA)工程与安全中心(ESC)下辖的载荷与动力学技术团队的合作。

这个监督团队审核考虑专门针对新太空发射系统以及其它计划开展的所有检测和分析工作,我就是该团队的成员之一。我们力求保证采用最佳方法,顺利完成任务,从而确保宇航员们的安全以及计划的成功实施。我有幸能与全球最杰出的一些航空工程师共事,并很高兴看到他们对运载火箭载荷与线性及非线性动力学方面难题的思考方式。

 

苹果台式一体机(IMAC)的最新品牌标语——“不再只是模态”。工具、测试方法以及仿真领域当前及未来的趋势究竟是什么?

我认为这足以说明非线性的确很重要。大多数人不相信非线性系统存在模式,但我们已发现此概念的实用性。我认为测试、分析等模态分析工作仍将是该行业的一大挑战。非线性模拟正变得越来越司空见惯,因此,我们需要相应的测试方法,并真正理解非线性模拟对设计的意义所在。我们可利用激光多普勒测速仪(LDV)或微分干涉对比显微镜(DIC),收集高空间分辨率等更多信息,并且我们需弄清如何更有效地利用此类信息解答重要问题。